(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダンパ（１０）であって、該ダンパ（１０）が、ダンパシリンダ（１２）と、ピストンユニット（１４）とを有しており、該ピストンユニット（１４）が、前記ダンパシリンダ（１２）内でピストンロッド（１６）を介してガイドされたピストンラム（１８）を有しており、前記ダンパ（１０）が、前記ダンパシリンダ（１２）内に配置された、ダンパ流体流の通流のための通流装置（２０）を有しており、該通流装置（２０）が、減衰特性曲線を設定するために少なくとも１つの制御ギャップ（３２．１，３２．２）を有しており、前記ダンパ（１０）が、前記ダンパシリンダ（１２）内に配置された、前記制御ギャップ（３２．１，３２．２）を制御するための調節装置（２２）を有しており、該調節装置（２２）が、可変の力を形成する少なくとも１つのばねエレメント（５６．１，５６．２）と、少なくとも１つのガイドボディ（３４）とを有しているダンパにおいて、前記調節装置（２２）が、少なくとも１つの弁ピストン（３６．１，３６．２）を有しており、該弁ピストン（３６．１，３６．２）が、前記ガイドボディ（３４）と共に、前記制御ギャップ（３２．１，３２．２）を形成し、前記弁ピストン（３６．１，３６．２）が、前記制御ギャップ（３２．１，３２．２）を制御するために、前記ばねエレメント（５６．１，５６．２）によって可変に形成された力により負荷されていることを特徴とするダンパ。
【請求項２】
前記弁ピストン（３６．１，３６．２）が、シーリング領域（３６．１ａ，３６．２ａ）と、ガイド領域（３６．１ｂ，３６．２ｂ）とを有している、請求項１記載のダンパ。
【請求項３】
前記シーリング領域（３６．１ａ，３６．２ａ）が、プレート状に形成されている、請求項２記載のダンパ。
【請求項４】
前記ガイド領域（３６．１ｂ，３６．２ｂ）が、ウェブ状に形成されている、請求項２または３記載のダンパ。
【請求項５】
前記弁ピストン（３６．１，３６．２）は、前記ガイドボディ（３４）に設けられた切欠き（４４．１，４４．２）内に収容可能である、請求項１から４までのいずれか１項記載のダンパ。
【請求項６】
前記弁ピストン（３６．１，３６．２）の少なくとも前記シーリング領域（３６．１ａ，３６．２ａ）と、前記ガイドボディ（３４）の、対応する前記切欠き（４４．１，４４．２）とが、円形の横断面を有している、請求項５記載のダンパ。
【請求項７】
前記切欠き（４４．１，４４．２）が、環状に延びる段部（４８．１，４８．２）を有しており、該環状に延びる段部（４８．１，４８．２）に、前記弁ピストン（３６．１，３６．２）に設けられた環状に延びる鍔（５０．１，５０．２）が当付け可能である、請求項５または６記載のダンパ。
【請求項８】
前記切欠き（４４．１，４４．２）内に収容された前記弁ピストン（３６．１，３６．２）の前記シーリング領域（３６．１ａ，３６．２ａ）が、前記ガイドボディ（３４）の表面（５１．１．５２．２）と面一に整合している、請求項５から７までのいずれか1項記載のダンパ。
【請求項９】
前記ばねエレメント（５６．１，５６．２）が、前記ガイドボディ（３４）の前記表面（５２．１，５２．２）と、該表面（５２．１，５２．２）と面一に収容された前記弁ピストン（３６．１，３６．２）の前記シーリング領域（３６．１ａ，３６．２ａ）とに、面状に当付け可能である、請求項１から８までのいずれか１項記載のダンパ。
【請求項１０】
前記ばねエレメント（５６．１，５６．２）が、ばね特性の調節のために、少なくとも１つのスライダユニット（２８．１，２８．２）により負荷可能である、請求項１から９までのいずれか１項記載のダンパ。
【請求項１１】
前記通流装置（２０）の、第１の通流方向（２６）に作用する縮み段に配置された少なくとも１つの第１の弁ピストン（３６．１）と、前記通流装置（２０）の、第２の通流方向（２４）に作用する伸び段に配置された少なくとも１つの第２の弁ピストン（３６．２）とが設けられている、請求項１から１０までのいずれか１項記載のダンパ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
先行技術
本発明は、請求項１の上位概念部に記載のダンパであって、該ダンパが、ダンパシリンダと、ピストンユニットとを有しており、該ピストンユニットが、ダンパシリンダ内でピストンロッドを介してガイドされたピストンラムを有しており、ダンパが、ダンパシリンダ内に配置された、ダンパ流体流の通流のための通流装置を有しており、該通流装置が、減衰特性曲線を設定するために少なくとも１つの制御ギャップを有しており、ダンパが、ダンパシリンダ内に配置された、制御ギャップを制御するための調節装置を有しており、該調節装置が、少なくとも１つのばねエレメントと、少なくとも１つのガイドボディとを有しているダンパに関する。
【０００２】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第１０２００７０２５９６６号明細書には、車両のためのダンパが記載されている。記載されたダンパは、ダンパ流体で充填されたダンパシリンダを有しており、該ダンパシリンダ内で、ピストンラムがピストンロッドを介してガイドされている。ピストンロッドの軸方向の運動時に、ひいてはピストンシリンダに対するピストンラムの軸方向の運動時に、ダンパ流体は、ダンパシリンダ内に配置された通流装置を通流しなければならない。通流装置は、減衰特性曲線を設定するための制御ギャップを有している。ダンパ流体の流れを制御するために、ダンパは、ダンパシリンダ内に配置された調節装置を有している。調節装置は、２つのばねエレメントと、これら２つのばねエレメントの間に配置された少なくとも１つの中間プレートを有している。制御ギャップは、可動のばねエレメントと、ダンパシリンダ内の固定の制御エッジとの間にそれぞれ形成される。通流装置内でダンパ流体に抗して付与される通流抵抗によって、作用面にわたって減衰力を形成する圧力差が生じる。ダンパが、２つの方向で減衰作業を実施することができ、これによりいわゆるリバウンド（Ausfedern）時にもバウンド（Einfedern）時にも減衰を実施することができるように、通流装置は、第１の通流方向に作用する縮み段と、第２の方向に作用する伸び段とを有している。通流装置内でダンパ流体の流れを制御するか、もしくは制御ギャップを制御するためには、スライダユニットが設けられている。スライダユニットは、ばね特性を調節するためにばねエレメントを負荷する。
【０００３】
発明の開示
これに対して、請求項１の特徴部に記載の特徴を備える本発明によるダンパは、調節装置が少なくとも１つの弁ピストンを有しており、該弁ピストンが、ガイドボディと共に少なくとも１つの制御ギャップを形成するという利点を有している。この利点により、調節装置の本発明による弁ピストンが制御ギャップ機能を引き受けることで、制御ギャップを形成するための廉価で大量生産に適した解決手段を提供することが有利な形式で可能である。本発明による制御ギャップの形成に基づいて、現行の公知先行技術に比べて、単純かつ廉価な構成部材を使用することができる。特に、相応する構成部材の、制御ギャップの形成のために必要となる幾何学形状を、当該構成部材の加工の簡単な変更により車両に関連して調節することができる。特に有利には、ばねユニットの負荷低減が生じる。なぜならば、ばねユニットは、制御ギャップ機能をもはや引き受けず、可変に調節可能な、弁ピストンを負荷する力しか形成しないからである。したがって、ばねユニットにおける製造公差への要求を著しく減じることができる。全体的に、運転中の障害に対する頑丈性を明らかに高めることができる。これによって、有利には障害のない機能と、ダンパ特性曲線の著しく改善された再現性とが保証されている。特に、本発明による実施形態により、既に低いピストン速度において、高い減衰力を形成することができる。
【０００４】
請求項２以下に記載された手段および変化形により、請求項１に記載されたダンパの有利な改良が可能である。
【０００５】
有利には、少なくとも１つの弁ピストンが、シーリング領域およびガイド領域を有している。弁ピストンが、弁座に対する嵌合部を切削加工により形成され、当該加工に応じた可変の制御エッジ高さが可能であることによって、たとえば冷間打撃加工部材として形成された未加工部材から製造可能であると有利である。
【０００６】
本発明によるダンパの１実施形態では、弁ピストンのシーリング領域がプレート状に形成されている。これによって有利には、構造的に簡単な形で、付加的な構成部材手間なしに、弁ピストンとガイドボディとの間の確実なシールが可能である。この場合、シールは、ダンパ流体の通流を十分に阻止する。
【０００７】
本発明によるダンパの別の実施形態では、弁ピストンのガイド領域がウェブ状に形成されている。これによって有利には、構造的に簡単な形で、付加的な構成部材手間なしに、ダンパ流体のガイドが可能である。
【０００８】
本発明によるダンパの１実施形態では、少なくとも１つの弁ピストンが、ガイドボディに設けられた切欠き内に収容可能である。この構成により、ダンパ製造時の位置および組付け公差におけるコストのかかる要求を著しく減じ、これによって構成部材の製造コストおよびダンパの組付けコストを下げることが可能となる。特に、これによってプロセス確実性もしくはダンパの運転時の障害に対する頑丈さが生じる。ガイドボディが、弁座に対する嵌合部を切削加工により形成されることによって、たとえば打抜き加工部分として形成された未加工部分から製造可能であると有利である。
【０００９】
本発明によるダンパの別の実施形態では、少なくとも１つの弁ピストンの少なくともシーリング領域と、弁ピストンに対応する、ガイドボディに設けられた切欠きとが、円形の横断面を有している。有利には、円形の横断面は、構成部材の簡単な加工により、シーリング面もしくは弁座の精密さを可能にする。特に、この実施形態はダンパ特性曲線の高い立ち上がり勾配を可能にする。
【００１０】
本発明によるダンパでは、ガイドボディの切欠きが、環状に延びる段部を有している。この段部に、弁ピストンの環状に延びる鍔が当付け可能である。有利には、簡単な幾何学形状により、弁ピストンとガイドボディとの間の効果的なシールが生じる。別の利点は、両構成部材の簡単な製造と、弁ピストンの小さなスペース要求であり、これにより明らかなコスト節減が生じることにある。
【００１１】
本発明によるダンパの１実施形態では、切欠きに収容された弁ピストンのシーリング領域が、ガイドボディの表面と面一に整合している。したがって有利には、ばねエレメントが弁ピストンに常に接触していることにより、ばねエレメントによる弁ピストンの負荷が確実にされている。
【００１２】
本発明によるダンパでは、少なくとも１つのばねエレメントが、ガイドボディの表面と、かつ該ガイドボディに面一に収容された弁ピストンのシーリング領域とに面状に当付け可能である。この実施形態は、弁ピストンへの意図的に調節可能かつ確実な負荷を有利な形で可能にする。
【００１３】
本発明によるダンパの１実施形態では、少なくとも１つのばねエレメントが、ばね特性を調節するために、少なくとも１つのスライダユニットにより調節可能である。有利には、ばねエレメントと、スライダユニットとは、ばね特性を調節するために、もしくはスライダユニットの移動のために、小さな調節力で十分であるように形成されているので、たとえば回転磁石、ステッピングモータ等が回転式の駆動装置ユニットとして使用可能である。
【００１４】
本発明によるダンパの別の実施形態では、ダンパが、通流装置の、第１の通流方向に作用する縮み段に配置された少なくとも１つの第１の弁ピストンと、通流装置の、第２の通流方向に作用する伸び段に配置された少なくとも１つの第２の弁ピストンとを有している。これによって、ダンパ挙動の意図的な調節が有利な形で可能である。特に、本発明によるダンパは、ダンパ流体の流れを直接に制御することを可能にする。この制御は実際に遅延または過渡状態なしに行われる。
【００１５】
本発明の実施形態を図面に示し、以下に詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】ダンパシリンダと、ピストンロッドおよびピストンラムを備えたピストンユニットとを有する本発明によるダンパの実施形態を示す概略的な斜視図である。
【図２】ばねエレメント、該ばねエレメントの間に配置され弁ピストンを備えたガイドボディおよび２つのスライダユニットを有する本発明による調節装置を備えたピストンラムの横断面を示す斜視図である。
【図３】ガイドボディ内に配置された２つの弁ピストンと、スライダユニットを備えたばねエレメントとを備えた本発明による調節装置を斜視図である。
【図４】ガイドボディ内に配置された２つの弁ボディを備えた本発明による調節装置の斜視図である。
【図５】弁ピストンのための２つの切欠きを備えたガイドボディの斜視図である。
【図６】弁ピストンの斜視図である。
【００１７】
図１から判るように、有利には車両のショックアブソーバとして実施されている本発明によるダンパ１０は、ダンパ流体で充填されたダンパシリンダ１２を有している。ダンパシリンダ１２内には、ピストンユニット１４が可動に配置されている。ピストンユニット１４は、ピストンロッド１６と、ピストンラム１８とを有している。この場合、ピストンラム１８は、ピストンロッド１６を介してダンパシリンダ１２内で案内される。ピストンラム１８は、ダンパシリンダ１２を上側のダンパチャンバ３８と、下側のダンパチャンバ４０とに区分している。ピストンロッド１６の、有利にはダンパ１０の垂直方向軸線４２の方向の軸方向の運動時に、ひいてはピストンラム１８の、ダンパシリンダ１２に対して軸方向の運動時に、ダンパ流体は、ダンパシリンダ１２の内側に配置された通流装置２０（図２に図示）を通って流れる。この通流装置２０は、所定の減衰特性曲線特性を規定するために少なくとも１つの制御ギャップ３２．１，３２．２を有している。通流装置２０が、少なくとも２つの通流路を有していると有利である。この場合、図２では唯１つの通流路２０ｂだけが見える。別の見えていない通流路は、有利には約９０°の角度だけ通流路２０ｂに対してずらされて配置されている。
【００１８】
図２から判るように、ピストンラム１８は、コンパクトなユニットとして実施されている。ピストンラム１８は、たとえば肉薄の鋼管として形成されたラム管１８ａと、当該ラム管１８ａ内に配置された駆動装置ケーシングユニット１８ｂとを有している。駆動装置ケーシングユニット１８ｂは、有利には２つの駆動装置を有する駆動装置ユニット６０．１，６０．２を収容している。本実施形態では、駆動装置ケーシングユニット１８ｂは、２つの駆動装置ケーシング１８ｂ．１および１８ｂ．２を有している。これらの駆動装置ケーシング１８ｂ．１および１８ｂ．２は、それぞれ１つの駆動装置６０．１，６０．２を収容している。この場合、これらの駆動装置６０．１，６０．２は、たとえば回転磁石式駆動装置として形成されていてよい。ラム管１８ａおよび駆動装置ケーシングユニット１８ｂ，１８ｂ．１および１８ｂ．２の幾何学形状は、一緒に通流装置２０の両方の通流路を形成する。これらの通流路のうち通流路２０ｂだけが見えるが、両方の通流路がほぼ同様に形成されていると有利である。このことは、通流路が、主に、駆動装置ケーシングユニット１８ｂ，１８ｂ．１および１８ｂ．２と、ラム管１８ａの内壁との間に配置されていることを意味している。
【００１９】
通流装置２０は、第１の通流方向２６に作用する少なくとも１つの縮み段（Druckstufe）および／または第２の通流方向２４に作用する少なくとも１つの伸び段（Zugstufe）を有している。本実施形態では、伸び段は、通流路２０ｂに対して有利には約９０°の角度だけずらされた見えない通流路内で作用し、縮み段は、図示された通流路２０ｂ内で作用する。両通流路の通流方向２４，２６は、互いに反対に向けられている。この場合、通流路２０ｂ内でのそれぞれの方向は変化しない。通流装置２０が閉じられた循環路を形成していると有利である。
【００２０】
図２〜図６から判るように、ダンパシリンダ１２内には、通流装置２０内の制御ギャップ３２．１，３２．２を制御するための調節装置２２が配置されている。調節装置２２は、有利には２つのばねエレメント５６．１，５６．２から成るばねユニット５６と、これら２つのばねエレメント５６．１，５６．２の間に配置されたガイドボディ３４とを有している。ガイドボディ３４は、中間プレートとして形成されている。ばねエレメント５６．１，５６．２が、ばね積層体として形成されていると有利である。ばね特性を調節するために、ばねエレメント５６．１，５６．２は、それぞれ１つのスライダユニット２８．１，２８．２で負荷可能である。このためには、ばねエレメント５６．１，５６．２に沿って当該ばねエレメント５６．１，５６．２上でそれぞれ移動可能なスライダユニット２８．１，２８．２が設けられている。これらのスライダユニット２８．１，２８．２は、運動を変換するための手段３０．１，３０．２を有している。スライダユニット２８．１，２８．２はそれぞれ、駆動装置ケーシングユニット１８ｂの駆動装置ケーシング１８ｂ．１，１８ｂ．２に接続している。本実施形態では、スライダユニット２８．１，２８．２は直接に駆動装置ケーシング１８ｂ．１，１８ｂ．２に隣接している。有利な実施形態では、スライダユニット２８．１，２８．２は、長手方向軸線４６に沿ってばねユニット５６，５６．１，５６．２上を移動可能な移動エレメントとして形成されている。スライダユニット２８．１，２８．２が、可変の支持支承点として形成されていると有利である。
【００２１】
有利な実施形態では、運動を変換するための手段３０．１，３０．２が、ラックセグメント３０．１ａ，３０．２ａとして形成されている。このラックセグメント３０．１ａ，３０．２ａには、スライダユニット２８．１，２８．２の位置を変更するために対応する駆動装置６０．１，６０．２により運動させられる歯車セグメント３０．１ｂ，３０．２ｂが噛み合う。したがって、本実施形態では、駆動装置ユニット６０．１，６０．２が歯車セグメント３０．１ｂ，３０．２ｂに回転運動を与えることによって、手段３０．１，３０．２，３０．１ａ，３０．２ａ，３０．１ｂ，３０．２ｂは、駆動装置ユニット６０．１，６０．２の回転運動をスライダユニット２８．１，２８．２の、長手方向軸線４６の方向への並進運動に変換する。この場合、歯車セグメント３０．１ｂ，３０．２ｂは、ラックセグメント３０．１ａ，３０．２ａに噛み合い、ラックセグメント３０．１ａ，３０．２ａを並進運動させる。つまり、移動のために、スライダユニット２８．１，２８．２は、ラックセグメント３０．１ａ，３０．２ａを有しており、ラックセグメント３０．１ａ，３０．２ａに、歯車セグメント３０．１ｂ，３０．２ｂが噛み合う。歯車セグメント３０．１ｂ，３０．２ｂは、スライダユニット２８．１，２８．２の位置を変更するために、対応する駆動装置ユニット６０．１，６０．２により回転させられる。本実施形態では、ラックセグメント３０．１ａ，３０．２ａは、有利にはスライダユニット２８．１，２８．２と一体的に形成されている。通流装置２０内でダンパ流体流を調節するために、もしくは制御ギャップ３２．１，３２．２を制御するために、調節装置２２のそれぞれ１つのスライダユニット２８．１，２８．２が移動されることによって、調節装置２２が作動させられる。
【００２２】
ダンパの、廉価で大量生産に適した製造を可能にするために、調節装置２２は、本発明によれば少なくとも１つの弁ピストン３６．１，３６．２を有している。弁ピストン３６．１，３６．２は、ガイドボディ３４とともに、少なくとも１つの制御ギャップ３２．１，３２．２を形成する。本実施形態では、調節装置２２が、通流装置２０の、第１の通流方向２６に作用する縮み段に配置された第１の弁ピストン３６．１と、通流装置２０の、第２の通流方向２４に作用する伸び段に配置された第２の弁ピストン３６．２とを有している。制御ギャップ３２．１，３２．２を形成するために、各弁ピストン３６．１，３６．２は、実質的に垂直方向軸線４２の方向でガイドボディ３４の切欠き４４．１，４４．２内に収容可能である。
【００２３】
弁ピストン３６．１，３６．２は、シーリング領域３６．１ａ，３６．２ａと、ガイド領域３６．１ｂ，３６．２ｂとを有している。この場合、シーリング領域３６．１ａ，３６．２ａは、有利にはプレート状に形成されていて、ガイド領域３６．１ｂ，３６．２ｂは、有利にはウェブ状に形成されている。しかし、これに対して択一的には、当業者にとって有利と思われる、弁ピストン３６．１，３６．２の全ての実施形状が考えられる。本実施形態では、弁ピストン３６．１，３６．２のシーリング領域３６．１ａ，３６．２ａおよびガイドボディ３４の対応する切欠き４４．１，４４．２が、円形の横断面を有していると有利である。この場合も、当業者にとって有利と思われる全ての別の横断面形状が考えられる。
【００２４】
ガイドボディ３４の切欠き４４．１，４４．２は、環状に延びる段部４８．１，４８．２を有している。これらの段部４８．１，４８．２に、弁ピストン３６．１，３６．２の環状に延びる鍔５０．１，５０．２が当付け可能である。切欠き４４．１，４４．２内に収容された弁ピストン３６．１，３６．２のシーリング領域３６．１ａ，３６．２ａは、ガイドボディ３４の表面５２．１，５２．２と面一に整合している。ダンパ１０が組み付けられた状態では、ばねユニット５６のばねエレメント５６．１，５６．２が、ガイドボディ３４の表面５２．１，５２．２と、当該表面５２．１，５２．２と面一に収容された弁ピストン３６．１，３６．２のシーリング領域３６．１ａ，３６．２ａとに面状に当て付けられる。
【００２５】
ダンパ１０の運転時もしくはダンパ１０が負荷されている間に、ピストンユニット１４の、ダンパ１０もしくはダンパシリンダ１２の垂直方向軸線４２の方向に向けられた運動によって、ダンパ流体流が通流装置２０内を流れる。この場合、ダンパ流体の流れはそれぞれ、両制御ギャップ３２．１，３２．２のうち一方の制御ギャップ３２．１，３２．２を通っても案内される。ばねエレメント５６．１のスライダユニット２８．１またはばねエレメント５６．２のスライダユニット２８．２を介して調節されるばね定数に応じて、弁ピストン３６．１の鍔５０．１または弁ピストン３６．２の鍔５０．２が、段部４８．１または段部４８．２から持ち上げられて、規定された制御ギャップ３２．１または３２．２が生じる。このことは、弁ピストン３６．１または３６．２が、通流方向２４または２６に作用するダンパ流体流および反対方向に作用するばねエレメント５６．１，５６．２で負荷されるので、弁ピストン３６．１または３６．２およびガイドボディ３４の間で生じる制御ギャップ３２．１，３２．２は、これらの両方の大きさに応じて形成されることを意味している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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